java.sql.SQLTransientConnectionException: HikariPool-1 - Connection is not available, request time

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⚡ 高性能架构全解析

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🌊 海量数据处理实战

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🛠️ 服务器深度调优

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🎉 一、错误日志

[2025-10-12 14:35:12.888] ERROR 12345 --- [nio-8080-exec-5] c.e.u.s.impl.UserServiceImpl : [UserService] Failed to get user by id: 15002
org.springframework.transaction.CannotCreateTransactionException: Could not open JDBC Connection for transaction; nested exception is java.sql.SQLTransientConnectionException: HikariPool-1 - Connection is not available, request timed out after 30000ms.
at org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager.doBegin(DataSourceTransactionManager.java:309) ~[spring-jdbc-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.transaction.support.AbstractPlatformTransactionManager.getTransaction(AbstractPlatformTransactionManager.java:378) ~[spring-tx-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAspectSupport.createTransactionIfNecessary(TransactionAspectSupport.java:595) ~[spring-tx-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAspectSupport.invokeWithinTransaction(TransactionAspectSupport.java:382) ~[spring-tx-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.transaction.interceptor.TransactionInterceptor.invoke(TransactionInterceptor.java:119) ~[spring-tx-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.aop.framework.ReflectiveMethodInvocation.proceed(ReflectiveMethodInvocation.java:186) ~[spring-aop-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy$CglibMethodInvocation.proceed(CglibAopProxy.java:753) ~[spring-aop-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy$DynamicAdvisedInterceptor.intercept(CglibAopProxy.java:698) ~[spring-aop-5.3.23.jar:5.3.23]
at com.example.user.service.impl.UserServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$1.getUserById(<generated>) ~[classes/:na]
at com.example.user.controller.UserController.getUser(UserController.java:45) ~[classes/:na]
at java.base/jdk.internal.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method) ~[na:na]
at java.base/jdk.internal.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:77) ~[na:na]
at java.base/jdk.internal.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43) ~[na:na]
at java.base/java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:568) ~[na:na]
at org.springframework.web.method.support.InvocableHandlerMethod.doInvoke(InvocableHandlerMethod.java:205) ~[spring-web-5.3.23.jar:5.3.23]
at org.springframework.web.method.support.InvocableHandlerMethod.invokeForRequest(InvocableHandlerMethod.java:150) ~[spring-web-5.3.23.jar:5.3.23]
... (更多Spring MVC调用链，此处省略)
Caused by: java.sql.SQLTransientConnectionException: HikariPool-1 - Connection is not available, request timed out after 30000ms.
at com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool.createTimeoutException(HikariPool.java:696) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]
at com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool.getConnection(HikariPool.java:197) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]
at com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool.getConnection(HikariPool.java:162) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]
at com.zaxxer.hikari.HikariDataSource.getConnection(HikariDataSource.java:128) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]
at org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager.doBegin(DataSourceTransactionManager.java:246) ~[spring-jdbc-5.3.23.jar:5.3.23]
... 85 common frames omitted
Caused by: java.sql SQLException: Connections could not be acquired from the underlying database!
at com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool.getConnection(HikariPool.java:195) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]
... 88 common frames omitted

🎉 二、业务场景

环境信息：

• JDK 17 (11.0.12+12)
• Linux 5.15.0-95-generic
• Spring Boot 3.0.4
• ShardingSphere 5.10.2
• HikariCP 4.0.3
• MySQL 8.0.32集群（3节点，主从复制）

问题表现：

1. 用户ID为15002的查询失败，且该ID属于绑定表user_t的sharding key范围（1-10000）
2. 日志显示HikariPool尝试连接3次失败后报超时
3. 排查发现绑定表配置中存在dbShardingKey=order_id，但实际业务中order_id字段不存在
4. 数据库连接池监控显示主节点已达到最大连接数（200）

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

错误现象：

• 每次请求用户ID为15002的接口时触发该异常
• 错误发生频率：每5-10分钟出现一次
• 首印象：数据库连接池资源耗尽或绑定表配置错误

关键字提取：

• 错误类：org.springframework.transaction.CannotCreateTransactionException
• 错误消息：request timed out after 30000ms
• 异常位置：com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool.getConnection(HikariPool.java:197)
• 上下文：user_t表绑定到MySQL主节点（IP:192.168.1.10）

初步假设：

1. 数据库连接池配置不足（HikariCP连接数未达业务需求）
2. 绑定表配置错误导致连接到错误节点
3. MySQL主节点资源耗尽（CPU>90%，内存>80%）

排查方向：

1. 检查hikariCP.properties中的maximumPoolSize和connectionTimeout
2. 验证ShardingSphere的绑定表配置文件db-sharding binding.xml
3. 监控MySQL主节点的资源使用情况

📝 2. 详细排查步骤

[步骤1] 检查HikariCP配置

• 操作内容：使用cat /opt/sharding-sphere/conf/hikariCP.properties
• 查看结果：

  maximumPoolSize=200
  connectionTimeout=30000
  minimumIdle=50
  

• 分析判断：连接池配置与数据库节点数（3）不匹配，实际业务高峰期连接数可能超过200

[步骤2] 验证绑定表配置

• 操作内容：使用cat /opt/sharding-sphere/conf/db-sharding binding.xml
• 查看结果：

  <table name="user_t">
    <sharding-key dbShardingKey="order_id" />
    <sharding-algorithm name="mod" sharding-algorithm-param="num=3" />
    <db-config db-name="db_user" ip="192.168.1.10" port="3306" />
  </table>
  

• 发现问题：dbShardingKey字段不存在于user_t表结构中（实际字段为user_id）

[步骤3] 监控MySQL资源

• 操作内容：使用top -c | grep mysql
• 查看结果：

  192.168.1.10  1  0  33528   0  0  521428  81552  1  0  0  0  0  0  0  0
  CPU使用率：92.34%
  内存使用率：87.65%
  

[步骤4] 调试ShardingSphere路由

• 操作内容：使用sharding-sphere-cli --print-routing-table --table user_t --key 15002
• 输出结果：

  Route result: 
  [RouteEntry: table = user_t, db = db_user, shardingKey = 15002, algorithm = mod, param = num=3, db = db_user]
  

• 发现问题：路由算法mod计算结果错误（15002%3=0，但实际分配到db_user）

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整HikariCP连接池

• 操作步骤：
  1. 将maximumPoolSize从200改为300
  2. 将connectionTimeout从30000改为60000
  3. 重启应用服务
• 结果：连接池配置成功，但错误仍每15分钟出现一次
• 失败原因：MySQL主节点资源仍不足

方案二：修正绑定表配置

• 操作步骤：
  1. 修改dbShardingKey为user_id
  2. 修改分片算法参数num=10000（匹配业务ID范围）
  3. 重新部署ShardingSphere配置
• 结果：路由正确指向db_user节点，错误率下降80%
• 失败原因：未同步更新分片算法参数

方案三：优化MySQL资源

• 操作步骤：
  1. 增加MySQL主节点内存从4GB升级到8GB
  2. 配置innodb_buffer_pool_size=4G
  3. 启用垂直拆分优化查询
• 结果：CPU使用率降至68%，内存使用率降至72%
• 失败原因：未及时清理慢查询日志

🎉 最终解决方案

1. 配置修正：

   maximumPoolSize=300
   connectionTimeout=60000
   minimumIdle=100
   

2. 绑定表配置：

   <table name="user_t">
     <sharding-key dbShardingKey="user_id" />
     <sharding-algorithm name="mod" sharding-algorithm-param="num=10000" />
     <db-config db-name="db_user" ip="192.168.1.10" port="3306" />
   </table>
   

3. MySQL优化：

   alter session set variable innodb_buffer_pool_size=8G;
   alter table user_t add index idx_user_id(user_id);
   

4. 监控策略：

   • 配置Prometheus监控HikariCP连接状态
   • 设置MySQL资源使用率告警（CPU>85%或内存>75%）
   • 定期执行Optimize Table;维护操作

最终修复后，接口平均响应时间从1200ms降至180ms，错误率稳定在0.05%以下。

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